快速寻找核穿壁细胞的一种方法

植物生理学实验中安排了观察植物细胞核穿壁现象的实验,常规是采用卡宝品红染色、剥取葱或洋葱外层表皮进行镜检,然而在实际观察中效果不理想,费长时间都难以找到已发生了核穿壁的细胞。基于此,笔者经多次实验,采用30%蔗糖溶液先让细胞发生质壁分离然后镜检的手段,效果很好,现介绍如下:     

非洲狼尾草珠心细胞核穿壁运动超微结构研究

用透射电子显微镜观察了非洲狼尾草珠心组织中细胞核穿壁运动。一个细胞核向相邻细胞转移时,可以进入一个或多个孔道：孔道直径0.33～0.68 μm。处于穿壁状态的细胞核染色质不正常地浓缩,电子密度大。     

非洲狼尾草珠心细胞核穿壁运动超微结构研究

用透射电子显微镜观察了非洲狼尾草珠心组织中细胞核穿壁运动。一个细胞核向相邻细胞转移时,可以进入一个或多个孔道：孔道直径0．33～0．68μm。处于穿壁状态的细胞核染色质不正常地浓缩,电子密度大。     

前环藻细胞核骨架及其真实性的研究

采用细胞成份的选择性抽提方法,结合常规电镜和DGD（Diethylene Glycol Distearate)包埋一去包电镜技术制备典型涡鞭毛虫前环或的细胞核骨架,结果表明其核内存在一个蛋白性质的纤维网状结构,并且通过核纤层与中等纤维发生联系形成一个贯穿核质的骨架体重,即使在未经任何提提处理的情况下,前环藻细胞的染色体之间仍然存在骨架结构,根据典型涡革命毛虫的特点及细胞核骨架的定义,可以肯定其中包含了核骨架部分,这一实验结果排除了核骨架是因抽提处理造成结构象的可能性,另外,在制备核骨架时,于选择性抽提液CSK液中加入1％巯基乙醇抑制二硫键的形成,结果同样观察到核内有一个致密的纤维网络结构,并且与选择性抽提制备的核骨架相似,这也说明核骨架结构并不是由于蛋白质分子间二硫键的交联而赞成的结构假象,以上结果都证明该核骨架是一个真实存在的结构。     

高等植物中原生质细胞间运动研究的进展

20世纪初已在植物营养组织和生殖体中观察到细胞核或染色质在细胞间的穿透迁移。但多年来涉及这一研究的学大多倾向于将它看做是人为赝象而未予深究。50年代中期,自吴素萱在葱（Allium L.）,蒜（Allium sativum L.）等植物中重新发现了核穿壁运动现象以来,我国植物细胞与生理学家随之进行了系统与广泛的探讨,穿壁运动的研究及进展主要包括两个方面,一方面是营养组织中原生质的细胞间运动,由吴素萱、娄成后合作主持的有关研究项目着重与营养组织中有机物的运输,分配与再利用生理过程相联系。多年来积累的成果表明：1）核物质的穿壁运动是广泛存在于植物营养组织中的固有正常现象。是一定生理状态下有机物在细胞间运输与细胞内含物再分配的一种方式;2）通过对蒜穿鞘、小麦（Triticum aestivum L.）珠心、胚乳等组织的显微活体观察与亚显微结构分析,揭示与记录了原生质在细胞间运动的全过程与动态细节,发现参与穿壁过程的不限于核,核和胞质各级分可同时,亦可分别借自身的主动伸缩穿壁迁移;呈现穿壁运动的组织中,壁上部分胞间连丝结构剧烈变更,胞间通道明显扩大,可达100～300nm,核或胞质可经此开放通道迁移而不致有损通道外沿质膜的完整;3）原生质穿壁运动的动力来自细胞的能量代谢,与微丝活动密切有关,穿壁的原生质组分呈现活跃的ATP酶活性。近期的研究表明,小麦胚乳细胞中作活跃伸缩运动的胞质纤索是由F肌动蛋白集束组成,肌动蛋白纤丝可跨胞分布而存在于态胞间连丝中,从而使相邻细胞的胞质骨架得以实现胞间连续,另一方面是生殖体中染色质的穿壁运动研究,主要在郑国昌主持下开展,着重探讨花粉母细胞间染色质穿壁现象的普遍性及其与遗传、变异和进化的关系,对多种植物的系统观察证明,染色质穿壁出现在减数分裂前期I的凝线期,染色质通过胞质通道在一系列细胞间依次迁移;由电镜观察可见,参与穿壁运动的还包括胞质的多种成员;穿壁运动的动力被认为由原生质的收缩蛋白提供。郑国昌等的研究成果表明,染色质穿壁运动可导致染色体数目、结构的改变,由此产生的部分有活力的配子体经受精后有可能导致新一代个体出现多倍体或非整倍体,引进遗传性状的变异。     

高等植物中原生质细胞间运动研究的进展

20世纪初已在植物营养组织和生殖体中观察到细胞核或染色质在细胞间的穿壁迁移.但多年来涉及这一研究的学者大多倾向于将它看做是人为赝象而未予深究.50年代中期,自吴素萱在葱(Allium L.)、蒜(Allium sativum L.)等植物中重新发现了核穿壁运动现象以来,我国植物细胞与生理学家随之进行了系统与广泛的探讨.穿壁运动的研究及进展主要包括两个方面.一方面是营养组织中原生质的细胞间运动,由吴素萱、娄成后合作主持的有关研究项目着重与营养组织中有机物的运输、分配与再利用生理过程相联系.多年来积累的成果表明:1)核物质的穿壁运动是广泛存在于植物营养组织中的固有正常现象,是一定生理状态下有机物在细胞间运输与细胞内含物再分配的一种方式;2)通过对蒜芽鞘、小麦(Triticum aestivum L.)珠心、胚乳等组织的显微活体观察与亚显微结构分析,揭示与记录了原生质在细胞间运动的全过程与动态细节,发现参与穿壁过程的不限于核,核和胞质各组分可同时、亦可分别借自身的主动伸缩穿壁迁移;呈现穿壁运动的组织中,壁上部分胞间连丝结构剧烈变更,胞间通道明显扩大,可达100～300 nm,核或胞质可经此开放通道迁移而不致有损通道外沿质膜的完整;3)原生质穿壁运动的动力来自细胞的能量代谢,与微丝活动密切有关,穿壁的原生质组分呈现活跃的ATP酶活性.近期的研究表明,小麦胚乳细胞中作活跃伸缩运动的胞质纤索是由F肌动蛋白集束组成,肌动蛋白纤丝可跨胞分布而存在于常态胞间连丝中,从而使相邻细胞的胞质骨架得以实现胞间连续.另一方面是生殖体中染色质的穿壁运动研究,主要在郑国主持下开展,着重探讨花粉母细胞间染色质穿壁现象的普遍性及其与遗传、变异和进化的关系;对多种植物的系统观察证明,染色质穿壁出现在减数分裂前期Ⅰ的凝线期,染色质通过胞质通道在一系列细胞间依次迁移;由电镜观察可见,参与穿壁运动的还包括胞质的多种成员;穿壁运动的动力被认为由原生质的收缩蛋白提供.郑国等的研究成果表明,染色质穿壁运动可导致染色体数目、结构的改变,由此产生的部分有活力的配子体经受精后有可能导致新一代个体出现多倍体或非整倍体,引起遗传性状的变异.     

细胞核的穿壁现象和观察方法

细胞核的穿壁现象最近在生物学界中引起了极大的兴趣,尤其是北京植物研究所吴素萱教授在这方面作了很多系统的研究,并且得出了一些初步结论.这是一件非常有趣而且极有生物学意义的工作.因为在过去有些学者一直认为细胞核仅是细胞中的遗传器官,对植物的生长发育是毫无关系的.但在核的穿壁现象中,我们却看到了相反的情况.     

蒜瓣在温度调节下解除休眠前后的细胞化学观察

恒温30℃贮存大蒜可以延长休眠10来个月,短时期的放置在4℃下就能解除休眠。蒜瓣外表皮细胞核的变化可以作为判断休眠解除与否的指标。解除休眠后蒜瓣外表皮细胞核显示出酸性磷酸酶、三磷酸腺苷酶与过氧化物酶的活性;处于休眠状态的表皮细胞中细胞核一直保持休眠期所特有的圆形,位于细胞中央,细胞内没有上述三种酶的活性。在30℃中保存一年以上,细胞也会发生局部解体与细胞内含物的撤离,细胞内明显地分布着许多蛋白质颗粒,细胞间有“核穿壁”现象。     

洋葱花粉母细胞细胞内、细胞间微梁骨架的超微结构观察(英文)

以洋葱(AlliumcepaL.)花粉母细胞为材料,采用DGD包埋去包埋原位技术,对花粉母细胞不同发育时期的细胞内、细胞间微梁骨架的超微结构进行了电镜观察。结果发现,花粉母细胞核内存在粗细不等的微梁骨架,与核仁和染色体紧密相连,随着发育的推移,其均一性发生改变。在核周有核纤层样的结构存在,与细胞核和胞质中的微梁骨架紧密相连,到前期结束时解体。洋葱花粉母细胞内具有发达的胞质微梁骨架,这种结构在减数分裂前期Ⅰ变化不明显。在胞间连接(胞间连丝和胞质通道)内,也有精细的微梁骨架分布,并且与两端细胞中的骨架相连。在凝线期的花粉母细胞中观察到细胞融合现象,有胞质或核内微梁骨架与穿壁转移的胞质小球和核小球内骨架相连。此时细胞核偏向一边,但细胞的其余部位仍充满了胞质微梁骨架。初步探讨了核微梁骨架与核仁和染色体之间的关系,核纤层与细胞核之间的关系,以及细胞内、细胞间微梁骨架与细胞融合之间的关系     

用改进的细胞核移植方法构建重构胚

为了能够找出一种既容易操作,又不需要特殊设备的核移植方法,对以前的操作进行了改进。首先以预先吸有细胞核或细胞的注射针在固定于持卵针上的卵母细胞透明带上穿刺两个孔,然后一边缓慢地将注射针回拔至卵周隙中,一边逐渐增加持卵针中的负压,直至极体与目标核质被完整吸入持卵针中而完成去核,最后在不拔出注射针的情况下直接注射细胞核或完整细胞进而完成重构胚的构建。用此方法对200个卵母细胞进行注核和注细胞操作,平均完成一个重构胚的构建各自耗时约40s和30s,成功率分别为62.6%和86.0%。用核染料Hoechst 33342 对卵母细胞的去核效率进行验证,去核成功率达到73.3%。实验证明,用此方法可以在只有倒置显微镜和显微操作仪的条件下一次性快速完成去核和注核,大大提高了细胞核移植的效率和重构胚成活率;更重要的是该方法操作简单,新手可以很快掌握该技术,易于在实际工作中推广应用。     

油松鳞叶中细胞核穿壁现象的初步研究

利用薄切片和超薄切片技术对油松衰老鳞叶中细胞核穿壁运动进行了观察研究。首次,细胞核内的染色质逐渐收缩集中,形成染色深的球状体,以后,细胞核逐渐与细胞壁接近。接着紧贴细胞壁的细胞核通过细胞壁上的通道或胞间连丝转移到相邻的细胞内,此外,还发现有多种其它的转移方式存在。研究结果表明细胞核的穿壁运动现象同时存在于连子植物和裸植物中,电镜观察进一步证明细胞壁道在细胞核穿壁之前已形成。     

洋葱花粉母细胞细胞内、细胞间微染骨架的超微结构观察

以洋葱（Allium cepa L.）花粉母细胞为材料,采用DGD包埋去包埋原位技术,对花粉母细胞不同发育时期的细胞内、细胞间微染骨架的超微结构进行了电镜观察。结果发现,花粉母细胞核内存在的粗细不等的微染骨架,与核仁和染色体紧密相连,随着发育的推移,其均一性发生改变。在核周有核纤层样的结构存在,与细胞核和胞质中的微染骨架紧密相连,到前期结束时解体。洋葱花粉母细胞内具有发达的胞质微染骨架,这种结构在减数分裂前期Ⅰ变化不明显。在胞间连接（胞间连丝和胞质通道）内,也有精细的微染骨架分布,并且与两端细胞中的骨架相连。在凝线期的花粉母细胞中观察到细胞融合现象,有胞质或核内微梁骨架与穿壁转移的胞质小球和核小球内骨架相连。此时细胞核偏向一边,但细胞的基余部位仍充满了胞质微染骨架,初步探讨了核微染骨架与核仁和染色体之间的关系,核纤层与细胞核之间的关系。以及细胞内、细胞间微染骨架与细胞融合之间的关系。     

HeLa细胞核和核骨架含有肌动蛋白

提取HeLa细胞核并制备核骨架标本,以抗肌动蛋白抗体为探针,采用SDS－PAGE、免疫荧光和免疫印迹等方法,对HeLa细胞细胞核和核骨架中的肌动蛋白进行了研究,并用鬼笔环肽荧光染色方法研究了其中的F－肌动蛋白。在荧光显微镜下观察到：代表肌动蛋白的特异性荧光分布在细胞核和核骨架中,说明肌支蛋白是细胞核和核骨架的固有成分;代表F－肌动蛋白的特异性荧光存在于细胞和核骨架中,说明细胞核和核骨架含有F－肌动蛋白。免疫印迹结果进一步肯定了细胞核和核骨架中肌动蛋白的存在。     

用改进的细胞核移植方法构建重构胚

为了能够找出一种既容易操作,又不需要特殊设备的核移植方法,对以前的操作进行了改进。首先以预先吸有细胞核或细胞的注射针在固定于持卵针上的卵母细胞透明带上穿刺两个孔,然后一边缓慢地将注射针回拔至卵周隙中,一边逐渐增加持卵针中的负压,直至极体与目标核质被完整吸入持卵针中而完成去核,最后在不拔出注射针的情况下直接注射细胞核或完整细胞进而完成重构胚的构建。用此方法对200个卵母细胞进行注核和注细胞操作,平均完成一个重构胚的构建各自耗时约40s和30s,成功率分别为62·6%和86·0%。用核染料Hoechst33342对卵母细胞的去核效率进行验证,去核成功率达到73·3%。实验证明,用此方法可以在只有倒置显微镜和显微操作仪的条件下一次性快速完成去核和注核,大大提高了细胞核移植的效率和重构胚成活率;更重要的是该方法操作简单,新手可以很快掌握该技术,易于在实际工作中推广应用。     

植物化石中之细胞核穿壁

运用沉积岩石学、煤岩学和古生物学等方法,来分析煤田的沉积环境、特征及其沉积模式,近年来已取得可喜成果。令人欣喜的是,我们在山西太原西山煤田晚古生代生矿物岩样的一个植物化石的组织切片上,见到了表皮细胞的核,穿越细胞壁进入另一个细胞腔中的现象,这在植物学上被称作“细胞核穿壁现象”,然而它在古植物学上却是一个可喜的发现(如图)。切片正切过植物的表皮细胞组织,呈现明显的细胞壁和细胞核,部分细胞核(呈黑色的核体)穿越表皮细胞的细胞壁抵达另一个细胞腔中。表皮细胞是否可能在原生物体活着时即已破碎,或后来的死亡埋藏时期就已破碎,而造成了所调机械性损伤或挤压、滑动,而使     

花粉母细胞间染色质穿壁运动机理的探讨

花粉母细胞间染色质穿壁运动发生在减数分裂第一次分裂同源染色体的联会时期,从细胞遗传学的角度来说,它是一个非常重要的现象。为了进一步分析染色质穿壁转移现象问题的实质,我们曾从形态学的和细胞生理学的角度,在染色质穿壁时期的前后,进行了细胞和细胞核的状态和特点的研究。还进行了全氧和全氮无氧呼吸,以及应用呼吸抑制剂和改变外界条件等试验,来观察和分析呼吸作用和染色质穿壁运动之间的关系。根据我们以前和现在的一些试验的结果来看,对于染色质穿壁运动的机理,可提出如下的假说:即核液的川流运动对花粉母细胞间染色质穿壁运动起着直接的推动作用,而原生质中收缩蛋白的主动伸缩运动却是染色质穿壁运动主要动力。原生质川流运动和染色质穿壁运动所需要的能源是有氧呼吸所生成的能,通过 ATP 释放高能磷酸键(～P)的形式供给的。     

花粉内细胞核的直接染色方法

由于植物花粉具有坚固的外壁,要直接观察花粉内营养核和生殖细胞核非常困难。传统方法是采用石蜡切片法,但制做比较复杂,一般初学者不易掌握。现介绍一种简单的染色处理方法,不但可使花粉内营养核和生殖细胞核自动从花粉壁内膨出,而且还可以给两核着上鲜艳的颜色。该方法所用试剂少,操作简便,适于一般初学者和在普通中学生物课实验中使用。具体操作方法如下:     

可供多种实验的好材料——白花紫露草

白花紫露草(Tradescantia fluminensis),属于鸭跖草科,是一种观赏叶子的盆景植物,俗名也叫吊兰。我们发现它是生物教学中可供多种实验的好材料。如细胞质环流、质壁分离及复原、细胞核和核仁及叶绿体等的观察。同时,它容易栽培,繁殖快,一年四季均可生长,加之某些部位不含叶绿体而便于观察。细胞质环流的观察取雄蕊毛或表皮毛3—5条,放在滴有清水的载片上,加盖片后,先低倍后高倍镜观察,效果十分理想。质壁分离的观察环流实验完成后,在盖片的一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,不久将会出现质壁分离现象。细胞核和核仁的观察叶表皮细胞活体观察或染     

羊奶果根瘤侵入线和被侵染细胞的亚显微结构

羊奶果根瘤的侵入线总是在几个相邻细胞的细胞间隙中出现。在根瘤发生部位未根毛的变形。侵入线似一囊状物,其内含物有丝状物和基质,侵和主线的壁部分或全部加厚,并与周围的寄主细胞壁相连。侵入线呈多种形态,在被侵染细胞中,细胞核膨大,并分叉变成指状核。     

荔枝雄花性别决定过程中细胞超微结构的变化

荔枝雄花雌蕊原基在大孢子母细胞减数分裂后开始衰退.内质网历经增生扩展,穿壁相连,同心缠绕,多条平行弯曲,不规则堆叠.内质网和高尔基体产生许多囊泡,囊泡在细胞内含物的降解和运输过程中起着重要的作用.线粒体在雌蕊原基细胞衰败的前、中期数量增加,后期分批降解.过氧化物酶体在雌蕊原基细胞衰败的中期紧挨核短暂出现.细胞核的染色质凝集断裂;核周腔扩大,形成胀泡;染色质趋边,外泄.细胞原生质表现出有序的、在膜包裹下的降解,首先是核糖体,而后依次是:过氧化物酶体、内质网、高尔基体、线粒体、核.雌蕊原基的衰败历程可能是一种程序性细胞死亡的过程.